深海钢悬链线立管(SCR)安装强度分析

，有为，

(哈尔滨工程大学 船舶工程学院，哈尔滨 150001)

深海钢悬链立管(steel catenary riser，SCR)按其构型可分为简单钢悬链立管(simple catenary riser SCR)、陡波钢悬链立管(steep wave SCR)、缓波钢悬链立管(lazy wave SCR)、L型钢悬链立管(bottom weighted SCR),见图1[1]。目前实际工程中应用最多研究最深入的钢悬链立管为简单钢悬链立管，安装强度分析也是针对简单钢悬链立管。

图1 钢悬链立管不同结构形式

与其它立管相比，钢悬链立管结构形式相对简单，由若干标准长度的钢管焊接而成，集海底管线与立管于一身，一端连接井口，另一端连接浮式结构。简单钢悬链立管通过钢制或钛制柔性节(flexible joint)自由悬挂在浮式设施外侧，这些应力节能够吸收潜在的平台运动。其底端自由垂放在海底，无需海底应力节或柔性节连接。因此,与柔性立管和顶张力立管相比,钢悬链线立管的成本低,无需顶张力补偿,对浮体漂移和升沉运动的容度大,适用于高温高压介质环境。这些特点使得钢悬链线立管取代了柔性立管和顶张力立管而成为深水油气资源开发的首选立管系统。

1 SCR立管安装方案设计

立管的安装需要考虑的因素有很多，例如立管的尺寸和重量，安装船的费用，安装海域的环境条件以及安装周期等，对于SCR立管系统的安装，不仅要保证安装过程中的精度，还要保证安装过程中SCR的强度和安装船安装设备满足要求，所以合理的安装方案显得尤为重要。

假定中国南海的立管安装海域水深为1 500 m，属于深水铺管，综合考虑钢悬链立管的安装特点，选取J形铺管的铺管方式[3-4]。……